Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo và đặc trưng tính chất polymer alginate chitosan chứa ginsenoside rb1 và thuốc lovastatin

• Tác giả: Thạch Thị Lộc
• Người hướng dẫn: GS. Thái Hoàng
• Trường học: Trường Đại Học Vinh
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Polymer Alginate Chitosan Mang Ginsenoside Rb1 Và Lovastatin
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Nghệ An

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.4. Cấu trúc của luận án
• 2. TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về chitosan
• 2.1.1. Giới thiệu sơ lược về chitosan
• 2.1.2. Điều chế chitosan từ chitin
• 2.1.3. Cấu tạo, cấu trúc của chitosan
• 2.1.4. Các tính chất vật lý và hóa học của chitosan
• 2.1.5. Các ứng dụng chủ yếu của chitosan
• 2.2. Tổng quan về alginate
• 2.2.1. Giới thiệu sơ lược về alginate
• 2.2.2. Phân loại, cấu trúc alginate
• 2.2.3. Tính chất vật lý và hóa học của alginate
• 2.2.4. Ứng dụng chủ yếu của alginate
• 2.3. Vật liệu tổ hợp polymer alginat/chitosan (AG/CS) mang dược chất
• 2.3.1. Vật liệu màng tổ hợp AG/CS mang dược chất
• 2.3.2. Vật liệu tổ hợp dạng hạt AG/CS mang dược chất
• 2.4. Tổng quan về lovastatin
• 2.4.1. Giới thiệu chung về lovastatin
• 2.4.2. Tình hình nghiên cứu tổ hợp polymer mang lovastatin (LOV) trên thế giới
• 2.5. Cây Tam thất và hoạt chất ginsenoside Rb1
• 2.5.1. Giới thiệu chung về cây Tam thất và ginsenoside Rb1
• 2.5.2. Tình hình nghiên cứu vật liệu tổ hợp mang ginsenoside trên thế giới
• 2.5.3. Tình hình nghiên cứu vật liệu tổ hợp polymer mang thuốc ở Việt Nam
• 3. THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ
• 3.1.1. Nguyên liệu, hóa chất
• 3.1.2. Dụng cụ, thiết bị thực nghiệm
• 3.1.3. Thiết bị nghiên cứu
• 3.2. Chế tạo vật liệu tổ hợp alginate/chitosan (AG/CS) mang thuốc LOV
• 3.2.1. Chế tạo màng tổ hợp alginate/chitosan/lovastatin (AG/CS/LOV) bằng phương pháp dung dịch
• 3.2.2. Chế tạo hạt tổ hợp AG/CS/LOV bằng phương pháp vi nhũ
• 3.2.3. Chế tạo vật liệu tổ hợp AG/CS mang đồng thời LOV và ginsenoside Rb1 (Rb1)
• 3.2.4. Chế tạo màng tổ hợp alginate/chitosan/lovastatin/ginsenoside Rb1 (AG/CS/LOV/Rb1) bằng phương pháp dung dịch
• 3.2.5. Chế tạo hạt tổ hợp AG/CS/LOV/Rb1 bằng phương pháp vi nhũ
• 3.3. Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• 3.3.2. Phương pháp xác định phân bố kích thước hạt
• 3.3.3. Phương pháp khảo sát hình thái, cấu trúc vật liệu
• 3.3.4. Phương pháp nhiệt lượng quét vi sai (DSC)
• 3.3.5. Phương pháp phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis)
• 3.3.6. Thử nghiệm giải phóng LOV và ginsenoside Rb1 từ vật liệu tổ hợp trong các dung dịch pH khác nhau
• 3.3.7. Xây dựng đường chuẩn của LOV và ginsenoside Rb1 trong các dung dịch đệm pH khác nhau
• 3.3.8. Xác định hiệu suất mang thuốc của vật liệu tổ hợp mang thuốc
• 3.3.9. Thử nghiệm giải phóng LOV và Rb1 từ vật liệu tổ hợp AG/CS mang LOV và ginsenoside Rb1 theo thời gian
• 3.3.10. Xây dựng phương trình động học giải phóng LOV và ginsenoside Rb1 từ tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1 trong các dung dịch đệm pH khác nhau
• 3.3.11. Thử nghiệm độc tính của hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV
• 3.3.11.1. Thử nghiệm độc tính cấp
• 3.3.11.2. Thử nghiệm độc tính bán trường diễn
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Khảo sát điều kiện chế tạo vật liệu tổ hợp alginate/chitosan/lovastatin
• 4.2. Đặc trưng, tính chất của vật liệu tổ hợp 3 thành phần alginate/chitosan/lovastatin (AG/CS/LOV)
• 4.2.1. Đặc trưng, tính chất của màng vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV
• 4.2.2. Đặc trưng, tính chất của hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV
• 4.3. Đặc trưng, tính chất của vật liệu tổ hợp 4 thành phần alginate/chitosan/lovatstain/ginsenoside Rb1 (AG/CS/LOV/Rb1)
• 4.3.1. Đặc trưng, tính chất của màng vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV/Rb1
• 4.3.2. Đặc trưng, tính chất của hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOVRb1
• 4.4. Nghiên cứu in vitro giải phóng và động học giải phóng LOV và ginsenoside Rb1 từ vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1 trong các dung dịch đệm pH khác nhau
• 4.4.1. Nghiên cứu giải phóng LOV và ginsenoside Rb1 từ màng vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1
• 4.4.2. Động học giải phóng LOV và Rb1 từ màng vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1
• 4.4.3. Nghiên cứu giải phóng LOV và ginsenoside Rb1 từ hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1
• 4.4.4. Động học giải phóng LOV và Rb1 từ hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV và AG/CS/LOV/Rb1
• 4.5. Nghiên cứu độc tính của hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV trên chuột
• 4.5.1. Độc tính cấp
• 4.5.2. Độc tính bán trường diễn
• DỰ KIẾN KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU THỜI GIAN TỚI
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về polymer alginate và chitosan

Polymer alginate và chitosan là hai loại polymer tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật và động vật, được biết đến với tính an toàn và khả năng tương thích sinh học cao. Alginate là muối của acid alginic, thường được chiết xuất từ tảo nâu, có khả năng tạo gel trong môi trường nước, giúp tăng cường độ nhớt và bảo quản thực phẩm. Chitosan, sản phẩm deacetyl hóa của chitin, có nhiều ứng dụng trong y học, thực phẩm và nông nghiệp. Tuy nhiên, chitosan có nhược điểm là nhạy cảm với độ ẩm, điều này hạn chế ứng dụng của nó. Việc kết hợp alginate và chitosan tạo ra vật liệu tổ hợp có tính chất vượt trội, mở ra nhiều cơ hội trong lĩnh vực dược phẩm, đặc biệt là trong việc mang và giải phóng dược chất.

1.1. Tính chất sinh học của alginate và chitosan

Alginate và chitosan đều có tính chất sinh học tốt, không gây độc hại cho cơ thể. Alginate có khả năng tạo gel và giữ nước, trong khi chitosan có khả năng hấp thụ lipid và cholesterol, giúp cải thiện sức khỏe tim mạch. Sự kết hợp giữa hai polymer này không chỉ cải thiện tính chất vật lý mà còn tăng cường khả năng mang thuốc, giúp giải phóng dược chất một cách hiệu quả hơn. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng tổ hợp alginate/chitosan có thể tạo ra các hệ thống giải phóng thuốc kéo dài, giảm thiểu tần suất sử dụng thuốc cho bệnh nhân.

II. Nghiên cứu về ginsenoside Rb1 và lovastatin

Ginsenoside Rb1 là một hoạt chất có trong cây Tam thất, được biết đến với nhiều tác dụng dược lý như tăng cường sức khỏe, hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến thận và tim mạch. Lovastatin là một loại thuốc được sử dụng để điều trị rối loạn lipid máu, giúp giảm cholesterol trong cơ thể. Tuy nhiên, lovastatin có thời gian bán hủy ngắn, điều này yêu cầu bệnh nhân phải sử dụng thuốc nhiều lần trong ngày. Việc kết hợp ginsenoside Rb1 và lovastatin trong một hệ thống polymer có thể giúp cải thiện hiệu quả điều trị, đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ.

2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng tổ hợp polymer mang ginsenoside Rb1 và lovastatin có thể mang lại hiệu quả điều trị cao hơn so với việc sử dụng từng loại dược chất riêng lẻ. Các nghiên cứu này đã chứng minh rằng việc sử dụng polymer alginate/chitosan không chỉ giúp kiểm soát sự phóng thích của dược chất mà còn cải thiện khả năng hấp thụ của chúng trong cơ thể. Điều này mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát triển các loại thuốc có tác dụng kéo dài, giúp nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

III. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp chế tạo vật liệu tổ hợp alginate/chitosan mang lovastatin và ginsenoside Rb1. Các phương pháp như phổ hồng ngoại FTIR, phân tích nhiệt DSC và khảo sát hình thái SEM đã được áp dụng để xác định đặc trưng và tính chất của vật liệu. Kết quả cho thấy rằng vật liệu tổ hợp có khả năng giải phóng dược chất trong các dung dịch pH khác nhau, cho thấy tính khả thi trong ứng dụng y học. Đặc biệt, việc nghiên cứu động học giải phóng cho thấy rằng tổ hợp này có thể kiểm soát tốt quá trình giải phóng dược chất, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị.

3.1. Đánh giá độc tính của vật liệu

Độc tính của hạt vật liệu tổ hợp AG/CS/LOV đã được đánh giá trên chuột. Kết quả cho thấy rằng vật liệu này có độ an toàn cao, không gây ra các tác dụng phụ nghiêm trọng. Điều này khẳng định tính khả thi của việc sử dụng tổ hợp polymer trong y học, đặc biệt là trong việc phát triển các loại thuốc mới. Việc nghiên cứu độc tính là rất quan trọng để đảm bảo rằng các sản phẩm dược phẩm được phát triển không chỉ hiệu quả mà còn an toàn cho người sử dụng.